説明

表示装置

【課題】表示板の大型化を図りながらも薄型化が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】矩形板状の表示板1と、表示板1の後面側に配置される矩形板状の導光板と、上記導光板の4つの端面それぞれに対向する形で配置されLEDチップを用いた光源2を具備する4つの光源ユニット3a〜3dと、4つの光源ユニット3a〜3dを点灯させる点灯装置4と、4つの光源ユニット3a〜3dと点灯装置4とを接続する接続線6と、表示板1、上記導光板および各光源ユニット3a〜3dを装着可能な矩形枠状のフレーム7とを備え、フレーム7の上側に点灯装置4を収納した収納部5が配置され、接続線6がフレーム7の内部に配置される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導光方式の表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、導光方式(サイドライト方式)の表示装置として、所定の図形などが前面に形成された矩形板状の表示板と、当該表示板の後面側から光を照射するバックライトとを備え、誘導灯などに用いられる表示装置が提供されている。
【0003】
この種の表示装置に用いられるバックライトとしては、表示板の後面側に配置される矩形板状の導光板と、導光板の端面の長手方向に沿って配置される冷陰極蛍光灯からなる光源とを備えたものが知られている。このバックライトは、導光板の端面から入射した光が当該導光板の前面から出射することで、当該導光板の前面全体が光っているように見える。その結果、導光方式の表示装置は、表示板の後面側に光源を配置するいわゆる内照方式の表示装置に比べて、表示板の輝度むらを低減することができるとともに、表示板の前面に形成された所定の図形などの視認性を高めることができるので、近年ほとんどの誘導灯で使用されている。
【0004】
ところで、表示装置の光源として一般的に用いられている冷陰極蛍光灯は、管径が数mmと細いため、導光板の薄型化を図ることができるが、管電圧が数100Vと高く、管電流が数mAと小さい。したがって、導光方式の表示装置では、光源と当該光源を点灯させる点灯装置とを電気的に接続する管灯配線と、当該管灯配線の周辺部材との間の浮遊容量に起因した管灯配線からの漏れ電流が無視できなくなり、管灯配線の配置に細心の注意を払う必要がある。また、導光方式の表示装置では、管灯配線が長くなればなるほど管灯配線からの漏れ電流が大きくなるので、光源に流れる電流が小さくなり、その結果、表示板の輝度が低下してしまう問題があった。また、例えば管径が4mm、管長が220mmの冷陰極蛍光灯では、点灯を開始させるための始動電圧として1000V程度が必要であり、管長が220mmよりも長くなると始動電圧として1000Vよりも高い電圧が必要となる。したがって、高い電圧を発生させる点灯装置は、高い耐電圧を有する電子部品を採用しなければならず、結果として点灯装置の大型化を招く懸念がある。そこで、表示装置の光源として用いられる冷陰極蛍光灯としては、管長が220mm以下のものを使用するのが一般的である。このような冷陰極蛍光灯の特性を鑑みれば、表示板の表面積を大きくする場合に、導光板の表面積も大きくなるが、導光板の端面の長手方向の長さに合わせて冷陰極蛍光灯の管長を長くすることは困難である。
【0005】
上述の問題を解決する表示装置としては、例えば、図9に示すように、矩形板状の導光板(図示せず)の4つの端面それぞれに対向する形で配置された冷陰極ランプ(冷陰極蛍光灯)50a〜50d、一対の冷陰極ランプ50c,50dを点灯させる点灯装置51a、一対の冷陰極ランプ50a,50bを点灯させる点灯装置51bなどを備えた誘導灯が提案されている(特許文献1参照)。なお、2つの点灯装置51a,51bは、前面側に開口部を有する直方体状の器具本体53内に収納されている。また、上記導光板の前面側には、矩形板状の表示板(図示せず)が配置されており、上記導光板の後面側には、器具本体53が配置されている。
【0006】
図9に示した構成の表示装置では、器具本体53内の対向する2隅のうち一方の近傍に点灯装置51aが配置され、他方の近傍に点灯装置51bが配置されている。また、図9に示した構成の表示装置では、一対の冷陰極ランプ50c,50dの高圧側が低圧側よりも点灯装置51aに近くなるように配置され、一対の冷陰極ランプ50a,50bの高圧側が低圧側よりも点灯装置51bに近くなるように配置されている。
【0007】
一対の冷陰極ランプ50c,50dは、高圧側がランプ電線(管灯配線)54c,54dを介して点灯装置51aに電気的に接続されるとともに、低圧側がランプ電線(管灯配線)55c,55dを介して点灯装置51aに電気的に接続されている。また、一対の冷陰極ランプ50a,50bは、高圧側がランプ電線(管灯配線)54a,54bを介して点灯装置51bに電気的に接続されるとともに、低圧側がランプ電線(管灯配線)55a,55bを介して点灯装置51bに電気的に接続されている。
【0008】
また、上述の問題を解決する両面発光型の表示装置として、例えば、図10に示すように、矩形板状に形成された一対の導光板56a,56b、一対の導光板56a,56b間に介在され前面側が開口した矩形箱状の装置本体57、冷陰極ランプ(冷陰極蛍光灯)からなる第1の光源58a〜58dおよび第2の光源59a〜59d、装置本体57の内部(収納室57a)に収納され第1の光源58a〜58dおよび第2の光源59a〜59dを点灯させる4つの点灯装置60a〜60dなどを備えた表示装置が提案されている(特許文献2参照)。なお、装置本体57の前面側に一方の導光板56aが配置されており、一方の導光板56aの前面側に矩形板状の表示板66aが配置されている。また、装置本体57の後面側に他方の導光板56bが配置されており、他方の導光板56bの後面側に矩形板状の表示板66bが配置されている。
【0009】
図10に示した構成の表示装置では、各点灯装置60a〜60dが装置本体57の収納室57aの四隅近傍にそれぞれ配置されている。また、第1の光源58a〜58dが一方の導光板56aの4つの端面それぞれに対向する形で配置されており、第2の光源59a〜59dが他方の導光板56bの4つの端面それぞれに対向する形で配置されている。
【0010】
第1の光源58a〜58dおよび第2の光源59a〜59dの高圧側は、配線(管灯配線)61a〜61dを介して点灯装置60a〜60dに電気的に接続されている。また、第1の光源58a〜58dおよび第2の光源59a〜59dの低圧側は、配線(管灯配線)62a〜62dを介して点灯装置60a〜60dに電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2009−54486号公報
【特許文献2】特開2009−54487号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
ところで、図9に示した表示装置では、冷陰極蛍光灯50a〜50dの高圧側に接続された管灯配線54a〜54dを短くして一対の冷陰極蛍光灯50c,50dと点灯装置51aとの配置、および、一対の冷陰極蛍光灯50a,50bと点灯装置51bとの配置を工夫することで、管灯配線54a〜54dからの漏れ電流を低減するとともに、上記表示板の輝度むらを低減することが可能となる。また、図10に示した表示装置も同様に、一対の冷陰極蛍光灯58a〜58d,59a〜59dと点灯装置60a〜60dとの配置を工夫することで、管灯配線61a〜61dからの漏れ電流を低減するとともに、一対の表示板66a,66bの輝度むらを低減することが可能となる。
【0013】
しかしながら、図9に示した表示装置では、冷陰極蛍光灯50a〜50dの高圧側に接続された管灯配線54a〜54dを短くするために、一対の冷陰極蛍光灯50c,50dの近傍に点灯装置51aを配置し、且つ、一対の冷陰極蛍光灯50a,50bの近傍に点灯装置51bを配置する必要があるので、2つの点灯装置51a,51bを収納する器具本体53を上記導光板の後面側に配置する必要がある。また、図10に示した表示装置も同様に、一対の冷陰極蛍光灯58a〜58d,59a〜59dの近傍に点灯装置60a〜60dを配置する必要があるので、4つの点灯装置60a〜60dを収納する装置本体57を一対の導光板56a,56b間に介在させる必要があるので、表示装置の薄型化が難しい。
【0014】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、表示板の大型化を図りながらも薄型化が可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明の表示装置は、矩形板状の表示板と、前記表示板の後面側に配置される矩形板状の導光板と、前記導光板の4つの端面それぞれに対向する形で配置されLEDチップを用いた光源を具備する4つの光源ユニットと、4つの前記光源ユニットを点灯させる点灯装置と、4つの前記光源ユニットと前記点灯装置とを接続する接続線と、前記表示板、前記導光板および前記各光源ユニットを装着可能な矩形枠状のフレームとを備え、前記フレームの上側に前記点灯装置を収納した収納部が配置され、前記接続線が前記フレームの内部に配置されてなることを特徴とする。
【0016】
この表示装置において、4つの前記光源ユニットが前記接続線を介して直列接続されてなることが好ましい。
【0017】
この表示装置において、前記導光板を介して互いに対向する形で配置された前記光源ユニットは、前記光源の光軸が重ならないように配置されてなることが好ましい。
【0018】
この表示装置において、前記点灯装置は2つの点灯ユニットで構成され、一方の前記点灯ユニットが、前記導光板の上端面および下端面それぞれに対向する形で配置された2つの前記光源ユニットを点灯させ、他方の前記点灯ユニットが、前記導光板の左端面および右端面それぞれに対向する形で配置された2つの前記光源ユニットを点灯させてなることが好ましい。
【発明の効果】
【0019】
本発明の表示装置においては、表示板の大型化を図りながらも薄型化が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】実施形態1の表示装置を示す要部概略正面図である。
【図2】同上の表示装置の他の構成例を示す要部概略正面図である。
【図3】実施形態2の表示装置を示し、(a)は要部概略正面図、(b)は光源ユニットを示す概略説明図である。
【図4】同上の表示装置における光源ユニットの他の構成例を示す概略説明図である。
【図5】同上の表示装置の他の構成例を示す要部概略断面図である。
【図6】実施形態3の表示装置を示す要部概略正面図である。
【図7】実施形態4の表示装置を示し、(a)は要部概略正面図、(b)は光源ユニットからの光を導光板の前面側に出射した状態の概略説明図である。
【図8】同上の表示装置の他の構成例を示し、(a)は要部概略正面図、(b)は光源ユニットからの光を導光板の前面側に出射した状態の概略説明図である。
【図9】従来例を示す表示装置の要部概略正面図である。
【図10】従来例を示す両面発光型の表示装置について、(a)は要部概略正面図、(b)は要部概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
(実施形態1)
本実施形態の表示装置は、例えば、図1に示すように、天井裏(天井材25の上側)に一部が配置される表示装置であって、所定の図形(図1では、人物を模したピクトグラム)などが前面に形成された矩形板状の表示板1と、表示板1の後面側に配置される矩形板状の導光板(図示せず)と、上記導光板の4つの端面それぞれに対向する形で配置されLEDチップを用いた複数(図1では、5個)の光源2を具備する4つの光源ユニット3a〜3dとを備えている。
【0022】
上記導光板は、例えば透明はアクリル樹脂からなる成形品であって、上記各端面から入射した各光源ユニット3a〜3dからの光を表示板1の後面に照射させる。また、上記導光板は、表示板1の外形寸法と略同じ寸法で形成されている。なお、上記導光板の後面側には、各光源ユニット3a〜3dからの光を当該導光板の前面側へ反射させる反射板(図示せず)が配置されている。また、上記反射板は、上記導光板の外形寸法と略同じ寸法で形成されている。
【0023】
各光源ユニット3a〜3dは、一面に各光源2からの光を出射させる光出射面(図示せず)を有する直方体状に形成され、上記光出射面が上記導光板の上記端面に接する形で配置されている。また、各光源ユニット3a〜3dには、プリント配線板のような矩形板状の回路基板9が収納されており、当該回路基板9の一表面に5個の光源2が実装されている。なお、回路基板9の上記一表面に実装された各光源2は、回路基板9において電気的に直列接続されている。
【0024】
回路基板9は、当該回路基板9の上記一表面が上記導光板の上記端面に対向する形で各光源ユニット3a〜3d内に収納されている。また、各光源2が実装された回路基板9の上記一表面と、各光源ユニット3a〜3dの上記光出射面との間には、各光源2からの光を上記光出射面に照射させる導光体10が配置されている。
【0025】
また、各光源ユニット3a〜3dは、各光源ユニット3a〜3dの端面の長手方向の長さが上記導光板の上記端面の長手方向の長さの略半分となっており、上記導光板の上記長手方向の一端側にそれぞれ偏った形で配置されている。さらに、各光源ユニット3a〜3dは、上記導光板を介して互いに対向する形で配置された光源ユニット3a〜3dにおける各光源2の光軸が重ならないように配置されている。したがって、各光源ユニット3a〜3dの上記光出射面から出射した光が、上記導光板の内部にそれぞれ照射されるので、上記導光板の上記長手方向に沿った他端側の各部位に各光源ユニット3a〜3dからの光が照射される。その結果、表示板1の輝度むらを低減することが可能となるとともに、表示板1の大型化を図ることが可能となる。
【0026】
各光源2は、青色LEDチップと、この青色LEDチップから放射される青色光により励起されてブロードな黄色光を放射する黄色蛍光体からなる蛍光体とを組み合わせて白色光を得る白色LEDで構成されている。なお、各光源2の蛍光体は、黄色蛍光体に限らず、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いてもよい。また、各光源2は、紫〜近紫外LEDチップと、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を用いた蛍光体とを組み合わせて白色光を得る白色LEDで構成されてもよい。さらに、各光源2は、赤色LEDチップと緑色LEDチップと青色LEDチップとを組み合わせて白色光を得る白色LEDで構成されてもよい。また、各光源2の構成は、LEDチップを回路基板9に直接接合した構成であってもよい。
【0027】
また、本実施形態の表示装置は、4つの光源ユニット3a〜3dを点灯させる点灯装置4と、4つの光源ユニット3a〜3dと点灯装置4とを接続する接続線6と、表示板1、上記導光板および各光源ユニット3a〜3dを装着可能な矩形枠状のフレーム7と、点灯装置4を収納した矩形箱状の収納部5とを備えている。
【0028】
点灯装置4は、商用電源からの電力供給を受けるとともに、接続線6を介して4つの光源ユニット3a〜3dを点灯させる。また、4つの光源ユニット3a〜3dは、接続線6を介して直列接続されている。なお、点灯装置4には、商用電源に接続された電源線(図示せず)が電気的に接続されている。また、点灯装置4は、図2に示すように、接続線6を介して、光源ユニット3aと光源ユニット3dとが直列接続になるように接続されるとともに、接続線6を介して、光源ユニット3bと光源ユニット3cとが直列接続になるように接続されてもよい。図2に示した構成の表示装置における点灯装置4は、直列接続された光源ユニット3aおよび光源ユニット3dと、直列接続された光源ユニット3bおよび光源ユニット3cとが並列接続されている。
【0029】
ところで、LEDチップ1個当たりの順方向電圧は、光源2に最適な白色LEDの場合、約4Vである。したがって、図1に示した構成の表示装置における点灯装置4の出力電圧は、約80Vが必要となる。また、図2に示した構成の表示装置における点灯装置4の出力電圧は、約40Vが必要となる。ここで、点灯装置4が商用電源からの電力供給を受けて図1または図2に示した構成の表示装置における各光源2を点灯させる場合を考えると、商用電源の交流電圧100Vを整流平滑した電圧は、約140Vであるので、図1および図2に示した構成の表示装置における点灯装置4が必要な出力電圧よりも高くなる。
【0030】
しかしながら、商用電源の交流電流100Vを整流平滑した電圧と点灯装置4が必要な出力電圧との電圧差が小さい程、点灯装置4の一部である電源回路(図示せず)の電力損失が低減されて回路効率が高くなるので、上述のように光源2の個数が20個の場合は、図1に示した構成の表示装置の方が、図2に示した構成の表示装置に比べて、消費電力を低減することが可能となる。
【0031】
また、図1に示した構成の表示装置では、消費電力を低減することが可能なので、この表示装置内の温度上昇を抑制することができ、各光源2の温度上昇も抑制することができる。その結果、図1に示した構成の表示装置では、長寿命化を図ることが可能となる。ここにおいて、図1または図2に示した構成の表示装置の消費電力は、点灯させる光源2の個数やLEDチップの順方向電圧によって異なるが、昨今の技術革新によるLEDチップの発光効率の向上を鑑みると、光源2の個数は少なくなる傾向である。したがって、商用電源の交流電流100Vを整流平滑した電圧と点灯装置4が必要な出力電圧との電圧差が大きくなる傾向なので、表示装置の消費電力を低減するうえでも、図1に示した構成の表示装置の方が好ましい。
【0032】
接続線6は、4つの光源ユニット3a〜3dと点灯装置4とを電気的に接続する。また、接続線6は、金属線材(例えば、銅線など)からなる熱伝導性を有する電線であり、4つの光源ユニット3a〜3dと点灯装置4との間に放熱経路を形成する。さらに、接続線6は、線径を太くすることによって、放熱性を高めることが可能となる。したがって、本実施形態の表示装置は、接続線6を利用することによって、各光源ユニット3a〜3dにおける各光源2で発生した熱を効率的に放熱することが可能となる。その結果、各光源2で発生した熱を、各光源ユニット3a〜3d等を装着したフレーム7を介して、本実施形態の表示装置の外部に放熱することが可能となる。なお、接続線6は、各光源ユニット3a〜3dにおける回路基板9の両端部に電気的に接続されている。
【0033】
フレーム7は、表示板1、上記導光板および上記反射板の外周面を囲む矩形枠状に形成され、表示板1、上記導光板および上記反射板を装着可能とする。また、フレーム7の内部には、各光源ユニット3a〜3dがそれぞれ配置されて装着されるとともに、接続線6が配置されている。さらに、フレーム7は、当該フレーム7を収納部5に取り付けるための係合爪(図示せず)がフレーム7の上端面から2つ突出している。
【0034】
収納部5の下壁には、フレーム7の上記係合爪を着脱自在に係合する係合孔(図示せず)が2つ設けられている。したがって、フレーム7の上記各係合爪を収納部5の上記各係合孔に係合させることによって、フレーム7が収納部5に取り付けられる。なお、フレーム7の上壁には、接続線6を挿通する第1の挿通孔(図示せず)が形成されている。また、収納部5の下壁には、フレーム7の上記第1の挿通孔に対向する位置に、接続線6を挿通する第2の挿通孔(図示せず)が形成されている。
【0035】
また、収納部5の上壁には、天井裏に配置された取付ボルト(図示せず)を挿通する第3の挿通孔(図示せず)が設けられている。したがって、上記取付ボルトを収納部5の上記第3の挿通孔に挿通し、収納部5を上記取付ボルトに固定するための取付ナット(図示せず)を上記取付ボルトに螺合することによって、収納部5が上記取付ボルトに固定される。
【0036】
ところで、LEDチップは、1個当たり数Vの電圧を印加することで発光する発光素子であって、数10kHzの周波数で数100V〜1000V程度の高周波電圧を印加する必要がある冷陰極蛍光灯に比べて、非常に低い電圧を印加することで発光する。また、LEDチップは、照明用途として使われる場合、LEDチップに流れる電流が数100mA〜1A程度であるので、管電流が数mAの冷陰極蛍光灯に比べると、非常に大きな電流を流すことが可能である。
【0037】
このようなLEDチップの特性を鑑みれば、本実施形態の表示装置は、接続線6と当該接続線6の周辺部材との間の浮遊容量に起因した接続線6からの漏れ電流が無視できる程度となるので、接続線6を長くすることが可能となる。したがって、4つの光源ユニット3a〜3dと点灯装置4とを離間する形で配置することが可能となるので、表示板1の後面側に点灯装置4を配置することが不要となる。その結果、表示装置の薄型化が可能となる。
【0038】
ここにおいて、本実施形態の表示装置は、片面発光型の表示装置を例示しているが、表示装置はこれに限らず、両面発光型の表示装置であってもよい。
【0039】
以上説明した本実施形態の表示装置では、上記導光板の4つの端面それぞれに対向する形で配置された4つの光源ユニット3a〜3dにおける各光源2にLEDチップを用いて、4つの光源ユニット3a〜3dと点灯装置4とを接続線6を介して電気的に接続することにより、4つの光源ユニット3a〜3dと点灯装置4とを離間する形で配置することが可能となり、上記導光板の後面側に点灯装置4を配置することが不要となるので、表示板1の大型化を図りながらも表示装置の薄型化が可能となる。また、本実施形態の表示装置では、質量がかさむ点灯装置4を収納部5に収納して当該収納部5をフレーム7の上側に配置することによって、フレーム7の厚みを薄くすることができるので、表示装置の軽量化が可能となる。
【0040】
(実施形態2)
本実施形態の表示装置の基本構成は実施形態1と同じであり、図3に示すように、光源ユニット3a〜3dなどの構成が実施形態1と相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【0041】
各光源ユニット3a〜3dの内部には、図3(b)に示すように、光源2の光軸が上記導光板の上記端面の長手方向に平行となり、且つ、互いに対向する形で一対の光源2,2が配置されている。また、各光源ユニット3a〜3dの内部には、図3(b)に示すように、各光源2からの光を上記導光板側(図3(b)では、下側)に照射させる2つの傾斜面12a,12bを有する導光体12が配置されている。導光体12の各傾斜面12a,12bは、光源2から離れるほど導光体12の厚みが薄くなり、且つ、上記導光板の端面からの距離が短くなるように形成されている。さらに、各光源ユニット3a〜3dの内部には、各光源2を電気的に接続する渡り線13が配置されている。なお、渡り線13は、フレーム7の内部に配置されてもよい。また、図3(b)中の一点鎖線の矢印は、各光源2から放射された光の進行方向を示している。さらに、各光源ユニット3a〜3dの内部には、図4に示すように、光源2の光軸が上記導光板の上記端面の長手方向に平行となる形で1つの光源2のみを配置してもよい。この場合、各光源ユニット3a〜3dの内部には、光源2からの光を上記導光板側(図4では、下側)に照射させる1つの傾斜面14aを有する導光体14が配置される。導光体14の傾斜面14aは、光源2から離れるほど導光体14の厚みが薄くなり、且つ、上記導光板の端面からの距離が短くなるように形成されている。図4中の一点鎖線の矢印は、光源2から放射された光の進行方向を示している。
【0042】
近年、表示装置などに用いられる冷陰極蛍光灯の代替光源としてLEDチップを用いた光源が急速に普及しているが、LEDチップはpn接合された半導体で構成されているため、順方向電圧と順方向電流との積がそのまま定常損失となってLEDチップが発熱する。特に、上記光源として最適な白色LEDでは、順方向電圧が高い青色LEDチップを採用することが多く、高い光束値を得るために電流を大きくするほどLEDチップで発生する熱量が増えるので、LEDチップで発生した熱を放熱する対策が大きな課題となる。一般的には、凹凸形状のヒートシンク(放熱フィン)をLEDチップや当該LEDチップの周辺に取り付けることで対策を施すが、凹凸形状のヒートシンクが表示装置の外部に露出することは好ましくない。
【0043】
これに対して、本実施形態の表示装置では、図3(a)に示すように、フレーム7の内部における各光源ユニット3a〜3d間に空隙部8a〜8dがそれぞれ形成されている。また、本実施形態の表示装置は、光源2が実装された実装基板(図示せず)の後面に、光源2で発生した熱を空隙部8a〜8dなどへ放熱する放熱シート等からなる放熱部材11が直接貼り付けられている。なお、各空隙部8a〜8dにおける一対の放熱部材11,11間には、空気層が形成されている。
【0044】
空隙部8aは、上記導光板の上側の端面(上端面)において光源ユニット3aと光源ユニット3bとの間に形成されている。空隙部8bは、上記導光板の左側の端面(左端面)において光源ユニット3bと光源ユニット3cとの間に形成されている。空隙部8cは、上記導光板の下側の端面(下端面)において光源ユニット3cと光源ユニット3dとの間に形成されている。空隙部8dは、上記導光板の右側の端面(右端面)において光源ユニット3dと光源ユニット3aとの間に形成されている。
【0045】
したがって、本実施形態の表示装置は、光源2で発生した熱を放熱部材11を介して空隙部8a〜8dに放熱することが可能となるとともに、接続線6を構成する金属線材として線径のより太いものを用いることによって、光源2で発生した熱をより効率的に放熱することが可能となる。その結果、本実施形態の表示装置は、各光源2で発生した熱を、各光源ユニット3a〜3d等を装着したフレーム7を介して当該表示装置の外部に放熱することが可能となる。なお、各光源2で発生した熱を効率的に放熱するには、各光源ユニット3a〜3d間の空隙部8a〜8dの体積をできるだけ大きくし、一対の放熱部材11,11間の距離をできるだけ離すことが好ましい。
【0046】
また、本実施形態の表示装置は、片面発光型の表示装置を例示しているが、表示装置はこれに限らず、図5に示すように、矩形板状の導光板22の前面側および後面側に、一対の矩形板状の表示板27,27を配置した両面発光型の表示装置であってもよい。したがって、本実施形態の表示装置では、片面発光型および両面発光型の表示装置において導光板22を共用することができるので、部材の共用化による生産性の向上および部材コストの低減を図ることが可能となる。なお、一対の表示板27,27および導光板22は、一対の表示板27,27および導光板22の外周面を囲む矩形枠状に形成されたフレーム24に装着されている。
【0047】
ここで、図5に示した構成の両面発光型の表示装置では、図3(a)に示した構成の片面発光型の表示装置と同じ個数の光源2で構成する場合に、単純に2倍の電流を流す必要があるので、光源2で発生した熱量も約2倍となるが、光源2で発生した熱を、放熱部材11、接続線6およびフレーム7を介して、当該表示装置の外部に放熱することが可能となるので、片面発光型の表示装置に比べて大きな効果が得られる。
【0048】
以上説明した本実施形態の表示装置では、フレーム7の内部における各光源ユニット3a〜3d間に空隙部8a〜8dがそれぞれ形成され、各光源ユニット3a〜3dにおける光源2が実装された上記実装基板の後面に、光源2で発生した熱を空隙部8a〜8dなどへ放熱する放熱シート等からなる放熱部材11が直接貼り付けられているので、光源2で発生した熱を、放熱部材11、接続線6およびフレーム7を介して当該表示装置の外部に放熱することが可能となる。
【0049】
(実施形態3)
本実施形態の表示装置の基本構成は実施形態2と同じであり、図6に示すように、商用電源の停電時において点灯装置4(図3参照)に電力を供給する蓄電池15を備えている点などが実施形態2と相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【0050】
本実施形態の表示装置は、誘導灯(消防法施行規則第28条の3及び消防法予245号(平成11年9月21日)に基づくA級〜C級の区別によるA級の誘導灯)として用いることが可能な表示装置であって、実施形態2で説明した構成に加え、上述の蓄電池15と、蓄電池15を充電する充電装置(図示せず)と、商用電源の停電時に点灯装置4の駆動電源を商用電源から蓄電池15に切り替える切替装置(図示せず)とを備えている。なお、本実施形態の表示装置では、上記充電装置と上記切替装置と点灯装置4とで、コントロールユニット16を構成している。また、収納部5内には、コントロールユニット16が収納されている。
【0051】
蓄電池15は、空隙部8bに配置されており、電源線(図示せず)を介してコントロールユニット16に電気的に接続されている。ここにおいて、蓄電池15は、周囲温度によって当該蓄電池15の寿命や放電容量に影響を及ぼすため、できるだけ常温雰囲気と同等の温度である場所に配置されることが好ましい。また、蓄電池15は、数年に1回の割合で交換作業が必要となるので、できるだけ低い位置に配置されることが好ましい。
【0052】
また、本実施形態の表示装置は、コントロールユニット16の動作を点検するための操作釦17aを具備する点検スイッチ17と、蓄電池15の充電状態を表示するLEDチップからなる発光素子を具備する充電モニタ18と、4つの光源ユニット3a〜3dの動作状態を表示するLEDチップからなる発光素子を具備する光源用モニタ(図示せず)と、赤外線を媒体とするリモコン信号を送受信する送受信素子(図示せず)を具備するリモコン送受信部19とを備えている。なお、上記リモコン信号は、コントロールユニット16の動作などを点検するための信号である。
【0053】
点検スイッチ17は、商用電源の停電時にコントロールユニット16が正常に動作するかどうか点検するためのものであって、擬似的に商用電源の停電状態を作り出すものである。また、点検スイッチ17は、空隙部8cに配置されるとともに、点検スイッチ17の操作釦17aがフレーム7の下面から露出する形で配置されている。さらに、点検スイッチ17は、電源線(図示せず)を介してコントロールユニット16に電気的に接続されている。なお、フレーム7の下壁には、点検スイッチ17の操作釦17aを露出するための窓孔(図示せず)が形成されている。また、点検スイッチ17は、点検作業者が点検スイッチ17の操作釦17aを直接操作するので、できるだけ低い位置に配置されることが好ましい。
【0054】
充電モニタ18および上記光源用モニタは、フレーム7の下面から突出する形で配置されており、電源線(図示せず)を介してコントロールユニット16に電気的に接続されている。ここにおいて、充電モニタ18および上記光源用モニタは、視認性が高いことが望まれるので、点灯スイッチ17と同様に、できるだけ低い位置に配置されることが好ましい。
【0055】
リモコン送受信部19は、空隙部8aに配置されるとともに、リモコン送受信部19の上記送受信素子が上記リモコン信号を送受信可能な位置に配置されている。また、リモコン送受信部19は、電源線23を介してコントロールユニット16に電気的に接続されている。ここにおいて、リモコン送受信部19は、点検作業者がリモコン送受信部19を直接操作するものではないので、特に配置する位置に制約はない。また、リモコン送受信部19は、電源線23を介して外来ノイズの影響を受けやすいので、電源線23をできる限り短くしてコントロールユニット16の近傍に配置することが好ましい。
【0056】
以上説明した本実施形態の表示装置では、蓄電池15、点検スイッチ17およびリモコン送受信部19を空隙部8a〜8dに配置することで、デザイン性の高い薄型の誘導灯として用いることが可能となる。
【0057】
(実施形態4)
本実施形態の表示装置の基本構成は実施形態3と同じであり、図7に示すように、点灯装置4が2つの点灯ユニット20,21により構成されている点が実施形態3と相違する。なお、実施形態3と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【0058】
2つの点灯ユニット20,21は、コントロールユニット16内に配置されている。
【0059】
一方の点灯ユニット20は、接続線6を介して、導光板22の上端面に対向する形で配置された光源ユニット3aと、導光板22の下端面に対向する形で配置された光源ユニット3cとが直列接続になるように電気的に接続されている。他方の点灯ユニット21は、接続線6を介して、導光板22の左端面に対向する形で配置された光源ユニット3bと、導光板22の右端面に対向する形で配置された光源ユニット3dとが直列接続になるように電気的に接続されている。なお、上記一方の点灯ユニット20は、接続線6を介して一対の光源ユニット3a,3cに電気的に接続されているが、これに限らず、一対の光源ユニット3b,3dに電気的に接続されてもよい。また、上記他方の点灯ユニット21は、接続線6を介して一対の光源ユニット3b,3dに電気的に接続されているが、これに限らず、一対の光源ユニット3a,3cに電気的に接続されてもよい。
【0060】
ところで、実施形態3の表示装置では、一実施例として、コントロールユニット16は、接続線6を介して、4つの光源ユニット3a〜3dが直列接続になるように電気的に接続された構成を例示している。しかしながら、実施形態3の表示装置では、4つの光源ユニット3a〜3dにおける光源2が1個でも故障すると、4つの光源ユニット3a〜3dすべてが点灯しなくなる懸念がある。したがって、火災等による商用電源の停電時に避難通路等の照明を確保するための誘導灯に用いられる表示装置としては、あまり好ましくない。
【0061】
ここで、誘導灯に用いられる表示装置の一実施例としては、図8に示すように、上記一方の点灯ユニット20が接続線6を介して隣り合う一対の光源ユニット3c,3dに電気的に接続され、上記他方の点灯ユニット21が接続線6を介して隣り合う一対の光源ユニット3a,3bに電気的に接続される構成が考えられる。
【0062】
図8に示した構成の表示装置は、例えば1個の光源2が故障して一対の光源ユニット3c,3dが消灯した場合に、一対の光源ユニット3a,3bからの光が導光板22の各端面にそれぞれ照射される(図8中の一点鎖線の矢印は、一対の光源ユニット3a,3bからの光が導光板22の各端面にそれぞれ照射され、導光板22の各端面から出射した光を表す)。その結果、図8に示した構成の表示装置では、図8(b)に示した導光板22の前面から出射した光の輝度分布のように、導光板22の上側は正常時と遜色ない輝度が得られるものの、下側は輝度が大きく低下してしまう。特に、導光板22の左下側には、一対の光源ユニット3a,3bからの光がほとんど照射されない。したがって、図8に示した構成の表示装置では、誘導灯に用いられる表示装置としてはあまり好ましくない。
【0063】
これに対して、本実施形態の表示装置では、上記一方の点灯ユニット20が接続線6を介して導光板22の上端面および下端面それぞれに対向する形で配置された一対の光源ユニット3a,3cに電気的に接続され、上記他方の点灯ユニット21が接続線6を介して導光板22の左端面および右端面それぞれに対向する形で配置された一対の光源ユニット3b,3dに電気的に接続されるので、例えば1個の光源2が故障して一対の光源ユニット3a,3cが消灯した場合でも、表示板1の輝度むらを最小限に抑制することが可能となる。具体的には、例えば1個の光源2が故障して一対の光源ユニット3a,3cが消灯した場合に、一対の光源ユニット3b,3dからの光が導光板22の各端面にそれぞれ照射される(図7中の一点鎖線の矢印は、一対の光源ユニット3b,3dからの光が導光板22の各端面にそれぞれ照射され、導光板22の各端面から出射した光を表す)。また、導光板22の各端面にそれぞれ照射された光は、導光板22の内部に光を遮るものが存在しないので、反対側の端面までそれぞれ到達する。したがって、本実施形態の表示装置では、図7(b)に示した導光板22の前面から出射した光の輝度分布のように、多少の輝度むらが発生するものの(図7(b)の左上側および右下側の輝度が高く、図7(b)の右上側および左下側の輝度が左上側および右下側の輝度よりも低くなっている)、導光板22の前面全体を照射することが可能となる。
【0064】
また、本実施形態の表示装置のコントロールユニット16は、例えば1個の光源2が故障して一対の光源ユニット3a,3cが消灯した場合に、一対の光源ユニット3b,3dの各光源2に流れる電流を大きくすることが可能となっている。これによって、本実施形態の表示装置は、導光板22を照射する各光源ユニット3a〜3dからの光を制御することが可能となる。したがって、火災等による商用電源の停電時に避難通路等の照明を確保するための誘導灯に用いられる表示装置としては、このような制御が特に有効である。
【0065】
以上説明した本実施形態の表示装置では、点灯装置4が2つの点灯ユニット20,21により構成され、上記一方の点灯ユニット20が接続線6を介して導光板22の上端面および下端面それぞれに対向する形で配置された一対の光源ユニット3a,3cに電気的に接続され、上記他方の点灯ユニット21が接続線6を介して導光板22の左端面および右端面それぞれに対向する形で配置された一対の光源ユニット3b,3dに電気的に接続されるので、例えば1個の光源2が故障して一対の光源ユニット3a,3cが消灯した場合でも、表示板1の輝度むらを最小限に抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【0066】
1 表示板
2 光源
3a〜3d 光源ユニット
4 点灯装置
5 収納部
6 接続線
7 フレーム
20 点灯ユニット
21 点灯ユニット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
矩形板状の表示板と、前記表示板の後面側に配置される矩形板状の導光板と、前記導光板の4つの端面それぞれに対向する形で配置されLEDチップを用いた光源を具備する4つの光源ユニットと、4つの前記光源ユニットを点灯させる点灯装置と、4つの前記光源ユニットと前記点灯装置とを接続する接続線と、前記表示板、前記導光板および前記各光源ユニットを装着可能な矩形枠状のフレームとを備え、前記フレームの上側に前記点灯装置を収納した収納部が配置され、前記接続線が前記フレームの内部に配置されてなることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
4つの前記光源ユニットが前記接続線を介して直列接続されてなることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【請求項3】
前記導光板を介して互いに対向する形で配置された前記光源ユニットは、前記光源の光軸が重ならないように配置されてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の表示装置。
【請求項4】
前記点灯装置は2つの点灯ユニットで構成され、一方の前記点灯ユニットが、前記導光板の上端面および下端面それぞれに対向する形で配置された2つの前記光源ユニットを点灯させ、他方の前記点灯ユニットが、前記導光板の左端面および右端面それぞれに対向する形で配置された2つの前記光源ユニットを点灯させてなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図9】
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【図10】
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【図7】
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【図8】
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